含氢尾气处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及化工机械技术领域，具体涉及一种含氢尾气处理装置。


背景技术：

2.在我化工厂的生产过程中会持续不断地产生含氢尾气，该种尾气不易通过简单的洗涤溶解等方式去除，如果直排入空气会造成严重的空气污染并且也浪费了可以回收的资源，通过对尾气的处理回收可以生成各种工业原料，而且可以通过燃烧产生的热能驱动燃气轮机等发电。
3.如申请号为200620051891.4公开的工业电解含氢易燃尾气处理装置，包括低压大流晕抽风机、液体分布器和由填料、洗涤泵和溶液池组成的大直径填料处理塔, 设置了联锁控制开关, 低压大流单抽风机、液体分布器安装在大直径填料处理塔的顶部，通过洗涤泵溶液池等进行尾气处理，然而我公司的尾气成分有所不同，氢气不易通过该种方式进行分离，所以需要设计专门的装置来进行尾气处理操作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种含氢尾气处理装置。
5.本实用新型的技术方案是：
6.含氢尾气处理装置，包括环氧丙烷尾气管、苯胺尾气管、高氯水封罐、高氯缓冲罐、转气管、防回火装置、氢气燃烧器和天然气燃烧炉，所述高氯水封罐的入口与所述苯胺尾气管连接且出口与所述转气管连接构成苯胺尾气初级处理结构，所述高氯缓冲罐设置有两个入口并分别与所述转气管和环氧丙烷尾气管连接形成二级尾气氢处理结构，所述高氯缓冲罐的出口与所述防回火装置连接，所述防回火装置的出口设置有两条支线且一条与所述氢气燃烧器连接，所述防回火装置的另一条支线与所述天然气燃烧炉连接；
7.所述防回火装置包括外罩、活动组件和回火减速环，所述外罩的前后端分别设置有尾气入口和尾气出口；
8.所述回火减速环为中空环状结构且所述回火减速环的内部设置有回火减速腔，所述回火减速腔为沿轴向从前端指向后端且前后通透的心形空腔结构，多个所述回火减速环丝扣连接形成回火减速管；
9.所述活动组件共轴设置于所述外罩的内部且后端设置有碗形的封隔件，所述封隔件伸出所述外罩并与所述外罩后端的尾气出口形成回火封隔结构，所述外罩的后端设置有外罩后螺纹，最前端的所述回火减速环与所述外罩后螺纹丝扣连接。
10.优选的，所述活动组件包括同轴设置的活动杆、封堵塞、弹簧、固定结构、封隔件和活动管，所述固定结构与所述外罩固定连接，所述固定结构、活动管和活动杆形成从外到内的依次滑动套设结构，所述固定结构的前部与所述活动管滑动连接且后端设置有镂空孔洞，所述活动杆穿过所述固定结构的镂空孔洞并与所述活动管滑动连接，所述活动管的前端与所述封堵塞固定连接，所述弹簧套设于所述活动杆外且前端与所述固定结构固定连
接，所述活动杆前端与所述封堵塞后端接触连接，所述封隔件、弹簧、活动杆和封堵塞传动配合并与所述尾气入口形成二级回火封隔结构。
11.优选的，所述活动杆的后部固定设置有前卡环且后端固定设置有后卡环，所述前卡环和后卡环之间留有间隙，所述封隔件滑动套设于所述活动杆后部的所述前卡环和后卡环之间形成缓冲结构。
12.优选的，所述固定结构包括固定脚和限位管，所述限位管为底部设置有孔洞封盖的中空管结构，多个所述固定脚以所述限位管中轴为轴心呈圆周阵列且内端与所述限位管固定连接，所述固定脚的另一端与所述外罩固定连接，所述限位管与所述活动管滑动连接；
13.所述活动管的后端与所述限位管内部形成粉末容置腔，所述粉末容置腔内填充有遇热分解成气体的化合物粉末，所述粉末容置腔、活动管、封堵塞和尾气入口配合形成膨胀气体封堵结构。
14.优选的，所述氢气燃烧器包括氢气进气管、燃烧室、氧气进气管和排气管，所述燃烧室的前端与所述氢气进气管固定连接，所述燃烧室的后端设置有排气管，所述燃烧室的侧面设置有进料气环，所述进料气环的外部与所述氧气进气管连通，所述进料气环设置有喷气缝隙并与所述燃烧室的内部连通形成氧气喷流口，所述氧气喷流口与所述燃烧室的内表面相切；
15.所述燃烧室的后端还设置有球形的次级燃烧室，所述进料气环设置于所述燃烧室和次级燃烧室的连接处，所述排气管与所述次级燃烧室连通。
16.优选的，所述氢气进气管内设置有限流杆，所述限流杆的顶端设置有双锥体形状的限流凸块，所述限流凸块的前锥面与所述燃烧室的内表面配合形成氢气喷流口，所述限流凸块的后锥面与所述燃烧室配合形成环形燃烧腔。
17.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
18.生产产生的含氢废气通过高氯水封罐和含氯缓冲罐进行处理并对尾气中的固体和液体杂质进行吸收收集，然后通过防回火装置进入氢气燃烧器，防回火装置可以保证设备不会被回火引燃引爆，增加设备的安全性，通过增加氢气燃烧器可以有效的处理尾气中含有的氢气废料，避免废料外排导致的环境问题，同时与其他燃气轮机配合可利用废料发电，本设备通过综合处理可以产生显著的经济效益和环保效益。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为防回火装置半剖面结构示意图；
21.图3为氢气燃烧器半剖面结构示意图；
22.图中：a
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环氧丙烷尾气管,b
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苯胺尾气管,c
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高氯水封罐,d
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高氯缓冲罐,e
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转气管,f
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防回火装置,g
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氢气燃烧器,h
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天然气燃烧炉；
[0023]1‑
外罩，11
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尾气入口，12
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尾气出口，13
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外罩后螺纹，2
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回火减速环，21
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回火减速腔，3
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活动组件，31
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活动杆，311
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前卡环，312
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后卡环，32
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封堵塞，33
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弹簧，34
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固定结构，341
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固定脚，342
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限位管，343
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粉末容置腔，35
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封隔件，36
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活动管；
[0024]4‑
氢气燃烧器，41
‑
氢气进气管，42
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燃烧室，421
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次级燃烧室，422
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氢气喷流口，423
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氧气喷流口，424
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进料气环，425
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环形燃烧腔，43
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氧气进气管，44
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排气管，45
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限流杆，
451
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限流凸块。
具体实施方式
[0025]
以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0026]
实施例一
[0027]
参照图1所示，本实用新型由以下结构组成，从化工厂接出来的两条尾气处理管线一条为环氧丙烷尾气管a，尾气中含有70%的氢气废气，一条为苯胺尾气管b，尾气中含有90%的氢气废气，因为含还有其他的废料，所以需要经过高氯水的处理去除固体和液体杂质，所以设计将苯胺尾气管b先通入高氯水封罐c，利用高氯水与氢气结合一方面形成盐酸来初步处理氢气废气，同时苯胺杂质可以和盐酸反应从而除去尾气中的苯胺，另一方面通过高氯水封罐c起到阻止回火的作用；然后将剩余的气体通过转气管e通入高氯缓冲罐d进行二次尾气处理从而进一步净化尾气，同时高氯缓冲罐d还和环氧丙烷尾气管a连接，环氧丙烷注入高氯缓冲罐d后，氢气与氯反应生成盐酸，盐酸与环氧丙烷继续反应从而处理环氧丙烷，处理完的气体仍然具有一定量的氢气和杂质，然后通过防回火装置f吹入氢气燃烧器g和天然气燃烧炉h进行燃烧处理从而根本的处理完毕尾气，生成的能量和产物进一步回收利用。
[0028]
本装置通过高氯水对尾气进行的连锁反应可以高效去除尾气中含有的各种杂质和氢气废气，简单高效，然后通过燃烧炉进行尾气的燃烧处理，既产生了能量可以方便回收又无害化处理了尾气，降低了污染，防回火装置的设置可以防止回火损坏设备，提高了设备的安全性。
[0029]
实施例二
[0030]
与实施例一基本相同，所不同在于，防回火装置f主要由两部分组成，一部分是多个回火减速环2串联形成的管状结构，回火减速环2的内部中空而且半剖面类似于中部通透的心形结构，这种结构类似于特斯拉阀，正向流动的时候对流体不产生阻力，当流体快速逆向流动的时候，前部的流体会在回火减速环2的内表面导向下与后部的流体产生碰撞和紊流，从而可以减慢流体的速度，经过多重回火减速环2的阻隔就可以将回火减速到很慢的程度，一般小的回火就会直接消失，再配合剩余部分就可以将回火有效的与前方的气体阻隔从而防止回火引燃引爆装置。
[0031]
防回火的另一部分装置由外罩1和内部的活动组件3配合构成，外罩1是个前后端均设置有端盖的中空管状结构，外罩1的前端盖上设置有镂空的孔洞作为尾气入口11，经过处理的尾气从尾气入口11吹入，外罩1的后端盖上设置有镂空的孔洞为尾气出口12，尾气从尾气出口12吹入回火减速环2中，外罩1的后端为了与回火减速环2丝扣连接还设置了外罩后螺纹13。
[0032]
活动组件3和外罩1同轴设置，包括活动杆31、封堵塞32、弹簧33、固定结构34、封隔件35和活动管36，固定结构34包括固定脚341和限位管342，限位管342是底部设有端盖的中空管结构且端盖中心设置有镂空的孔洞以配合活动杆31的滑动，固定脚341沿限位管342的外表面呈圆周分布，固定脚341的内端与限位管342固定连接且另一端与外罩1固定连接，通
过固定结构34可以将活动组件3的活动零件限制于轴向运动，弹簧33前端与固定管342固定连接且后端与活动杆31固定连接以给活动杆31提供轴向的力并限制活动杆31只能沿轴向前后运动，活动杆31的后端与封隔件35连接，封隔件35是碗形结构以方便尾气吹出，同时当回火的时候，气流向前吹推动封隔件35向前运动，与外罩1的尾气出口12配合形成回火封隔结构，将回火阻隔于外罩之外就可以处理中等程度的回火。
[0033]
限位管341、活动管36和活动杆3是从外到内的层层套设滑动结构，活动管36的前部设置有封堵塞32，活动杆3前端与封堵塞32接触连接，当回火冲击力大时，封隔件35带动活动杆3向前运动顶住封堵塞32向前堵住外罩1的尾气入口11，从而将尾气从外罩1的前端阻隔，可以实现回火的二段阻隔。
[0034]
限位管341的内部与活动管36的后端形成了一个粉末容置腔343，粉末容置腔343内填充了遇热易分解的粉末物质，当回火已经燃至外罩1内部，由于温度升高，粉末发生分解形成气体膨胀，推动活动管36向前运动从而使得封堵塞32与尾气入口11配合封闭，同时，生成的气体可以为阻燃的氮气或是二氧化碳，当气体将外罩1填充满时即可阻隔回火。
[0035]
活动杆3的后端固定设置了两个卡环，分别是前卡环311和后卡环312，封隔件35在前卡环311和后卡环312之间滑动，当正常处理尾气时，封隔件35向后滑动与后卡环312接触配合，方便气体流出，当发生回火的时候封隔件35向前滑动与前卡环311接触配合，从而阻隔回火。
[0036]
实施例三
[0037]
与实施例一基本相同，所不同在于，氢气燃烧器4的主体形状为葫芦形，氢气燃烧器4分为头部的次级燃烧室421和环形燃烧腔425，环形燃烧腔425一端与氧气进气管43连接且另一端与氢气进气管41连接，次级燃烧室421与排气管44连接，氢气进气管41的内部设置有可以活动的限流杆45以控制氢气的流量，限流杆45的顶端设置有限流凸块451，限流凸块451为双锥体结构，限流凸块451的前锥面与环形燃烧腔425配合形成氢气喷流口422，将氢气尾气以一定角度喷入环形燃烧腔425并与氧气混合，次级燃烧室421和环形燃烧腔425的连接处设置有进料气环424，进料气环424的外部与氧气进气管43连接，进料气环424通过缝隙和环形燃烧腔425连通形成了氧气喷流口423，通过对氧气喷流口423的角度控制可以实现氧气在环形燃烧腔425内部的环流从而将氢气和氧气充分混合，次级燃烧室421的设置可以使得混合气体可以有空间继续反应，次级燃烧室421内部可以设置一些涡轮之类的设备来进行发电作业等。
[0038]
工作原理：
[0039]
1.正常工作流程：含有70%氢气的环氧丙烷尾气和含有90%氢气的苯胺项目尾气同别通过环氧丙烷尾气管a和苯胺尾气管b从工厂排出，环氧丙烷尾气先注入高氯水封罐c完成初步的固体和液体杂质洗涤，且氢气通过与氯的反应生成盐酸进而初步除去尾气中的氯，然后尾气通过转气管e注入高氯缓冲罐d进行相同的反应进一步除去氢，并与环氧丙烷尾气汇合一起排出，环氧丙烷尾气注入高氯水缓冲罐d发生反应并一同排出；
[0040]
经过高氯水处理后的尾气吹入防回火装置f，尾气通过尾气入口11进入外罩1，尾气穿过活动组件3吹动封隔件35向后移动，尾气通过封隔件35和外罩1的间隙吹出外罩1然后通过回火减速环2，由于在回火减速环2内正向流动气体不受阻碍，尾气可以不减速的向后流动并吹入氢气燃烧器g和天然气燃烧炉h，尾气从氢气进气管41吹入氢气燃烧器4，经过
氢气喷流口422进入环形燃烧腔425，然后和从氧气进气管43进入的氧气混合燃烧，然后经由次级燃烧室421和排气管44排出，从而完整的尾气处理流程。
[0041]
2.发生回火的五级阻断流程：如果回火发生于氢气燃烧器4，可以将限流杆45收缩从而利用限流凸块451封堵氢气喷流口422，隔断氢气尾气的输入，从而避免微型的回火事故。
[0042]
当回火到达防回火装置f时，先经过回火减速环2，在回火减速环2内的反向流体会收到阻碍，回火的头部膨胀流体会在回火减速环2的内表面导向下反向流动并与后部的膨胀流体碰撞从而产生回火阻力，效果类似于特斯拉阀的反向阻流效果。经过减速后的回火与封隔件35接触，推动封隔件35向前运动并与外罩1形成封隔结构，从而阻断回火。
[0043]
进一步的，如果回火较大，封隔件35收到推动力大，封隔件35推动前卡环311进而推动活动杆31向前运动，活动杆31推动活动管带动封堵塞32最终将尾气入口11封堵，从而阻断回火。
[0044]
再进一步，如果回火进入外罩1，粉末容置腔343内部的温度升高，使得粉末分解产生大量气体，该气体为氮气或二氧化碳等阻燃气体，气体推动活动管36向前进一步封堵，且气体从粉末容置腔343喷出，对回火进行阻燃灭火。
[0045]
再进一步，如果回火冲破防回火装置，向前进入高氯缓冲罐d，由于高氯缓冲罐d和高氯水封罐c内部均为水溶液，可以形成最终的防回火结构。
[0046]
本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。